C++은 다형성을 지원하는 객체지향 프로그래밍 언어입니다. 런타임 다형성은 가상 함수를 통해 구현되며, 이는 동적 디스패치로 불리는 프로세스를 통해 실행됩니다. 이에 따라 런타임 오버헤드가 발생할 수 있습니다.

반면, 컴파일 시간 다형성은 템플릿 메타프로그래밍을 이용하여 컴파일 시간에 다형성을 달성하는 기법입니다. 이를 통해 실행 시간 성능을 향상시킬 수 있습니다.

템플릿 메타프로그래밍의 예시

다음은 템플릿 메타프로그래밍을 사용하여 컴파일 시간 다형성을 구현한 예시입니다.

#include <iostream>

template <int N>
struct Factorial {
    static const int value = N * Factorial<N - 1>::value;
};

template <>
struct Factorial<0> {
    static const int value = 1;
};

int main() {
    std::cout << "팩토리얼 5: " << Factorial<5>::value << std::endl;
    return 0;
}

위 코드는 템플릿을 사용하여 컴파일 시간에 재귀적으로 팩토리얼을 계산합니다. 이를 통해 실행 시간에 계산하는 것보다 더 빠르게 값을 얻을 수 있습니다.

컴파일 시간 다형성의 장점

컴파일 시간 다형성은 실행 시간 성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 코드의 유연성을 높이고 디버깅을 용이하게 합니다. 템플릿은 컴파일 시간에 다양한 타입을 지원함으로써, 런타임 다형성에 비해 높은 성능을 제공하는 동시에 보다 안정적인 소프트웨어를 개발할 수 있도록 도와줍니다.

결론

C++의 템플릿 메타프로그래밍을 이용한 컴파일 시간 다형성은 런타임 오버헤드를 줄이고, 성능을 향상시키며, 코드의 유연성과 안정성을 높일 수 있는 강력한 도구입니다.

참고 문헌:

• Stroustrup, B. (2013). The C++ Programming Language. Addison-Wesley.